Различия

Здесь показаны различия между выбранной ревизией и текущей версией данной страницы.

ru:fdtd [2012/02/13 03:50]
deinega
ru:fdtd [2013/08/08 21:27] (текущий)
deinega [Приложения]
Строка 2: Строка 2:
 Здесь находится вводное описание метода Finite-Difference Time-Domain (FDTD). Здесь находится вводное описание метода Finite-Difference Time-Domain (FDTD).
  
-====== FDTD ======+====== FDTD (Finite-Difference Time-Domain) ======
  
 FDTD является одним из наиболее популярных методов для численного решения уравнений Максвелла. Базовый алгоритм этого метода был предложен Кейном Йи в 1966 г. Однако имеющуюся популярность FDTD приобрел только в 90х гг. прошлого столетия, когда он стал основным для моделирования самых разных оптических приложений. Вот некоторые причины его популярности: FDTD является одним из наиболее популярных методов для численного решения уравнений Максвелла. Базовый алгоритм этого метода был предложен Кейном Йи в 1966 г. Однако имеющуюся популярность FDTD приобрел только в 90х гг. прошлого столетия, когда он стал основным для моделирования самых разных оптических приложений. Вот некоторые причины его популярности:
Строка 67: Строка 67:
  
 <html><center></html> <html><center></html>
-{{:ru:fdtd:fdtd_yee.png?250}}\\+{{:fdtd:fdtd_yee.png?250}}\\
 //Положения сеточных узлов для компонент электрического и магнитного полей на сетке Йи.//\\ //Положения сеточных узлов для компонент электрического и магнитного полей на сетке Йи.//\\
 <html></center></html> <html></center></html>
Строка 74: Строка 74:
  
 <html><center></html> <html><center></html>
-{{:ru:fdtd:fdtd_time.png?250}}\\+{{:fdtd:fdtd_time.png?250}}\\
 //Развертка одномерной сетки Йи по времени: узлы, соответствующие электрическому и магнитному полям, сдвинуты друг относительно по пространству и по времени на половину шага.//\\ //Развертка одномерной сетки Йи по времени: узлы, соответствующие электрическому и магнитному полям, сдвинуты друг относительно по пространству и по времени на половину шага.//\\
 <html></center></html> <html></center></html>
Строка 132: Строка 132:
  
 <tex> <tex>
-C_{a,E_x}|_{i,j+1/2, k+1/2}+C_{b,E_x}|_{i,j+1/2, k+1/2}
 ( (
 H_z|_{i,j+1, k+1/2}^n-H_z|_{i,j, k+1/2}^n + H_y|_{i,j+1/2, k}^n-H_y|_{i,j+1/2, k+1}^n - J_x|_{i,j+1/2, k+1/2}^n \Delta H_z|_{i,j+1, k+1/2}^n-H_z|_{i,j, k+1/2}^n + H_y|_{i,j+1/2, k}^n-H_y|_{i,j+1/2, k+1}^n - J_x|_{i,j+1/2, k+1/2}^n \Delta
Строка 190: Строка 190:
  
 <html><center></html> <html><center></html>
-{{:ru:fdtd:fdtd_tfsf.png?250}}\\+{{:fdtd:fdtd_tfsf.png?250}}\\
 //Схема численного эксперимента FDTD с использованием метода полного и рассеянного поля.//\\ //Схема численного эксперимента FDTD с использованием метода полного и рассеянного поля.//\\
 <html></center></html> <html></center></html>
Строка 210: Строка 210:
  
 <html><center></html> <html><center></html>
-{{:ru:fdtd:fdtd_period.png?300}}\\+{{:fdtd:fdtd_period.png?300}}\\
 //Схема численного эксперимента FDTD для расчета спектров прохождения и отражения планарной периодической структуры в случае нормально падения. 1 -- генерирующая электромагнитный импульс граница между областями полного (справа от 1) и рассеянного (слева от 1) поля; 2, 2' - плоскости, в которых расположены детекторы для измерения отраженной и прошедшей волны соответственно.//\\ //Схема численного эксперимента FDTD для расчета спектров прохождения и отражения планарной периодической структуры в случае нормально падения. 1 -- генерирующая электромагнитный импульс граница между областями полного (справа от 1) и рассеянного (слева от 1) поля; 2, 2' - плоскости, в которых расположены детекторы для измерения отраженной и прошедшей волны соответственно.//\\
 <html></center></html> <html></center></html>
Строка 299: Строка 299:
 </tex>. </tex>.
  
-{{ru:flux.png?300}}+{{fdtd:flux.png?300}}
  
 В задаче о рассеянии интересуются количеством энергии рассеянной волны, ее угловой зависимостью, а также количеством поглощаемой телом энергии. В задаче о рассеянии интересуются количеством энергии рассеянной волны, ее угловой зависимостью, а также количеством поглощаемой телом энергии.
Строка 373: Строка 373:
 Пусть на тело падает монохроматическая линейно поляризованная волна.  Пусть на тело падает монохроматическая линейно поляризованная волна. 
  
-{{ru:far.png?300}}+{{fdtd:far.png?300}}
  
 Направим ось <tex>z</tex> вдоль направления падения. Выберем какую-либо точку внутри тела в качестве начала координат <tex>O</tex>, а оси <tex>x</tex>, <tex>y</tex> направим произвольно. Нашей системе координат соответствуют ортонормированный базис векторов <tex>{\bf e_x}</tex>, <tex>{\bf e_y}</tex>, <tex>{\bf e_z}</tex>.  Направим ось <tex>z</tex> вдоль направления падения. Выберем какую-либо точку внутри тела в качестве начала координат <tex>O</tex>, а оси <tex>x</tex>, <tex>y</tex> направим произвольно. Нашей системе координат соответствуют ортонормированный базис векторов <tex>{\bf e_x}</tex>, <tex>{\bf e_y}</tex>, <tex>{\bf e_z}</tex>. 
Строка 437: Строка 437:
 Базисный вектор <tex>{\bf e_{\parallel{}s}}</tex> параллелен, а <tex>{\bf e_{\perp{}s}}</tex> перпендикулярен плоскости рассеяния. Заметим, однако, что <tex>{\bf E_s}</tex> и <tex>{\bf E_i}</tex> определены в разных системах базисных векторов. Тем не менее, вследствие линейности уравнений Максвелла, связь между ними можно представить в матричном виде Базисный вектор <tex>{\bf e_{\parallel{}s}}</tex> параллелен, а <tex>{\bf e_{\perp{}s}}</tex> перпендикулярен плоскости рассеяния. Заметим, однако, что <tex>{\bf E_s}</tex> и <tex>{\bf E_i}</tex> определены в разных системах базисных векторов. Тем не менее, вследствие линейности уравнений Максвелла, связь между ними можно представить в матричном виде
  
-{{ru:sc_matrix.png?250}},+{{fdtd:sc_matrix.png?250}},
  
 где комплексные числа <tex>S_j</tex> (<tex>j=1,2,3,4</tex>) составляют амплитудную матрицу рассеяния, зависящую от угла рассеяния <tex>\theta</tex> и азимута <tex>\phi</tex>. где комплексные числа <tex>S_j</tex> (<tex>j=1,2,3,4</tex>) составляют амплитудную матрицу рассеяния, зависящую от угла рассеяния <tex>\theta</tex> и азимута <tex>\phi</tex>.
Строка 452: Строка 452:
 Ниже представлен лист избранных публикаций: Ниже представлен лист избранных публикаций:
  
-  * A. Deinega, I. Valuev, B. Potapkin and Yu. Lozovik, "Minimizing light reflection from dielectric textured surfaces," JOSA A 28, 770 (2011). +  * A. Deinega, I. Valuev, B. Potapkin and Yu. Lozovik, "Minimizing light reflection from dielectric textured surfaces," JOSA A 28, 770 (2011) [[http://www.opticsinfobase.org/abstract.cfm?URI=josaa-28-5-770|http]]{{:deinega_-_minimizing_light_reflection_from_dielectric_textured_surfaces.pdf|PDF}} 
 +  * S. Zalyubovskiy et. al., "Theoretical limit of localized surface plasmon resonance sensitivity to local refractive index change and its comparison to conventional surface plasmon resonance sensor", JOSA A 29, 994 (2012) [[http://www.opticsinfobase.org/josaa/abstract.cfm?uri=josaa-29-6-994|http]]{{:zalyubovskiy_-_theoretical_limit_of_localized_surface_plasmon_resonance_sensitivity.pdf|PDF}} 
 +  * A. Deinega, S. John, "Solar power conversion efficiency in modulated silicon nanowire photonic crystals", J. Appl. Phys. 112, 074327 (2012) [[http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v112/i7/p074327_s1|http]]{{:deinega_-_solar_power_conversion_efficiency_in_modulated_silicon_nanowire_photonic_crystals.pdf|PDF}} 
 +  * S. Belousov et. al., "Using metallic photonic crystals as visible light sources", Phys. Rev. B 86, 174201 (2012) [[http://prb.aps.org/abstract/PRB/v86/i17/e174201|http]]{{:belousov_-_using_photonic_crystals_as_visible_light_sources.pdf|PDF}} 
 +  * A. Deinega, S. Eyderman, S. John, "Coupled optical and electrical modeling of solar cell based on conical pore silicon photonic crystals", J. Appl. Phys. 113, 224501 (2013) [[http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v113/i22/p224501_s1|http]]{{:deinega_-_coupled_optical_and_electrical_modeling_of_solar_cell_based_on_conical_pore_silicon_photonic_crystals.pdf|PDF}}
 Смотрите также {{:deinega_thesis.pdf|диссертацию Алексея Дейнеги}}. Смотрите также {{:deinega_thesis.pdf|диссертацию Алексея Дейнеги}}.
 
/home/kintechlab/fdtd.kintechlab.com/docs/data/attic/ru/fdtd.1329090616.txt.gz · Последние изменения: 2012/02/13 03:50 — deinega     Наверх